Análisis aerodinámico del perfil Wortmann FX 60-126 empleado en una turbina eólica y comprobación del coeficiente de potencia mediante modelos analíticos y métodos numéricos

Abstract

Consiste en el análisis aerodinámico de la turbina eólica Waira 12, proporcionada por la empresa Waira Energía SAC, y del perfil aerodinámico Wortmann FX 60-126 empleado en la generación de la pala. Diversos estudios realizados a nivel nacional sobre turbinas eólicas han resultado en diferentes valores de potencia mediante modelos analíticos y métodos numéricos, es por ello que en esta investigación se describe en primera instancia el proceso de análisis de los coeficientes aerodinámicos del perfil Wortmann FX 60-126. Para ello hacemos usos de modelos analitícos-númericos (XFoil) y herramientas computacionales (Ansys-CFX) para contrastar los coeficientes aerodinámicos obtenidos con los experimentales proporcionados por el Instituto de Aerodinámica y Gasdinámica de la Universidad de Sttutgart. Luego se genera y valida el código propio (Python) elaborado en base a la teoría de BEM (Blade Element Momentum) para el an´alisis de la turbina eólica. Posteriormente, haciendo uso de las fuentes aerodinámicas del perfil y de las condiciones de operación y geometría de la pala obtenemos la potencia y el empuje que genera el Waira 12. Una vez obtenidos los valores de potencia y empuje proveniente del modelo analítico-numérico, se procede a realizar el modelado del rotor de la turbina eólica y posterior a ello su simulación fluidodinámica computacional (Ansys-CFX), donde en última instancia se realiza la verificación y validación de los parámetros obtenidos mediante los métodos analíticos y numéricos.